| 研究課題名 | 極超微粒子生成のためのパルスア-ク放電装置の開発 |
| レコードタイプ | 研究実績報告 |
| 報告年度 | 1997 |
| 研究期間 | 1996-1997 |
| 研究課題番号 | 08554020 |
| 研究代表者 | 篠原 久典 (シノハラ ヒサノリ) 名古屋大学・大学院・理学研究科・教授 |
| 研究代表者番号 | 50132725 |
| 研究機関 | 名古屋大学 研究機関番号：13901 |
| 研究分担者 | 菅井 俊樹(ｽｶﾞｲ ﾄｼｷ)：名古屋大学・大学院・理学研究科・助手 (50262845) 小田 正明(ｵﾀﾞ ﾏｻｱｷ)：真空治金（株）・ＵＦＰ部・主任研究員 |
| 研究種目 | 基盤研究(A) 研究種目コード：300 |
| 審査区分 | 展開研究 区分コード：06 |
| 研究分野[2] | 物理化学 研究分野コード：341 |
| キーワード | 極超微粒子 / フラ-レン / 単層カ-ボンナノチュ-ブ / パルスア-ク放電 / 高温電気炉 / 質量分析 / HPLC分析 |
| 研究概要 | 今回新たに開発した装置を用いて、冷却ガス中でのア-ク放電を用いて穏やかに炭素を蒸発させるため、レ-ザ-蒸発法など既存の手法では生成できなかった巨大フラ-レン類およびナノチュ-ブを生成することに成功した。次に、ア-ク放電の時間・空間分解測定を行うことにより極超微粒子の生成過程に関する重要な知見を得た。また、今まで解明されなかったグラファイトのパルスア-クによるフラ-レン、ナノチュ-ブの生成機構を解明する重要な結果を得た。以下に研究実績の概要を箇条書きにする: (1)この装置は、半値幅60msのパルスジェットを生成するJordan社製パルスノズルと、XYZステ-ジ上で移動が可能であるア-ク放電部で構成される。ア-ク放電部は冷却気体導入パルスノズル(ジェネラルバルブ社製)、放電電極、放電容器で構成されている。最大パルス幅は10ms、ア-ク電圧は20Vであった。また、装置全体は高温電気炉(1,200度まで)の中に設置されている。 (2)通常の直流ア-ク放電現象と異なり、パルスア-ク放電では、プラス電極からの電子放出量が少ないためマイナス電極の表面温度が、グラファイトの昇華温度(3,500度)まであがらない。このため、マイナス電極が消耗されることはなかった。一方、パルスア-クにより、バッファ-ガスHeやArガスがイオン化され、これらのイオンがマイナス電極の表面をスッパッタ-することにより、フラ-レンやナノチュ-ブを生成する。ただし、フラ-レンやナノチュ-ブは800度以上の高温の温度範囲でのみ観測された。これは、フラ-レン、ナノチュ-ブの生成にはアニ-リングが必要なためであることが解明された。 |
| 発表文献 | T.J.S.Dennis: "Production,Isolation of Group2 metal Metallofulleran" Appl.Phys.A. in press. (1998) T.J.S.Dennis: "Isolation and Characterization of Two Isomers of C_<84>" J.Chem.Soc.Chem.Commun.in press. (1998) T.Sugai: "Production and Mass Spectroscapic Characterization" Chem.Phys.Lett.281. 57-62 (1997) X.-D.Wang: "Two-Dimentional Domain Boundary Segregation" Z.Phys.Chem.202. 117-125 (1997) T.J.S.Dennis: "Production and Isolation of Endo hedral Srand" Chem.Phys.Lett.278. 107-110 (1997) M.Takata: "Structure of Dimetallofullerenes Sc_2@C_<84>" Phys.Rev.Lett.78. 3330-3333 (1997) 篠原久典: "フラ-レン化学と物理" 名古屋大学出版会, 283 (1997) H.Shinohara: "Advances in Metal and Semicanductor Cpusters" JAI Press Inc.(USA), 310 (1998) |